亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

A physics-informed machine learning method for predicting grain structure characteristics in directed energy deposition

人工神经网络 过程(计算) 沉积(地质) 计算机科学 因科镍合金 热的 人工智能 机械工程 机器学习 材料科学 算法 工程类 物理 气象学 古生物学 复合材料 沉积物 操作系统 生物 合金
作者
Dmitriy Kats,Zhidong Wang,Zhengtao Gan,Wing Kam Liu,Gregory J. Wagner,Yuan Lian
出处
期刊:Computational Materials Science [Elsevier]
卷期号:202: 110958-110958 被引量:35
标识
DOI:10.1016/j.commatsci.2021.110958
摘要

Directed energy deposition (DED) is an advanced additive manufacturing technology for the fabrication of near-net-shape metal parts with complex geometries and high performance metrics. Studying the grain structure evolution during the process is pivotal to evaluating and tailoring the as-built products’ mechanical properties. However, it is time-consuming to simulate the multi-layer deposition process using the physics-based numerical model to optimize the process parameters for achieving the desired microstructure. In this paper, a physics-informed machine learning algorithm to predict the grain structure in the DED process is proposed. To generate training data for the machine learning algorithm, we use an experimentally validated cellular automaton finite volume method (CAFVM) for DED Inconel 718, where CA is applied to model the grain structure and FVM to simulate the heat transfer. We develop a neural network model to identify the correlation between the local thermal features and their corresponding grain structure characteristics. The inputs and outputs of the neural network (NN) model are selected based on the governing physics, and a novel way to extract them is proposed. The NN model can quickly predict the grain structure characteristics with the local thermal data for thin-wall builds, and the predictions are in good agreement with the numerical simulation results. We expect the proposed method can benefit other metal additive manufacturing technologies to formulate efficient and accurate process-structure relationships and in-process feedback control.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
xiying完成签到 ,获得积分10
6秒前
Dreamchaser完成签到,获得积分10
30秒前
qiu发布了新的文献求助10
31秒前
研友_850aeZ完成签到,获得积分0
40秒前
小超人完成签到 ,获得积分10
40秒前
大胆的自行车完成签到 ,获得积分10
54秒前
hwjg发布了新的文献求助10
1分钟前
Murphy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
YYL完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sube完成签到 ,获得积分10
1分钟前
NI完成签到 ,获得积分10
1分钟前
桐桐应助ceeray23采纳,获得20
1分钟前
2分钟前
ceeray23发布了新的文献求助20
2分钟前
Panini完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
圆润润呐发布了新的文献求助10
2分钟前
自信书文完成签到 ,获得积分10
2分钟前
orixero应助萌道采纳,获得10
2分钟前
甜美的沅完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
opp发布了新的文献求助10
2分钟前
顺心成仁完成签到 ,获得积分10
2分钟前
义气幼珊完成签到 ,获得积分10
2分钟前
耶椰耶完成签到 ,获得积分10
2分钟前
李健的小迷弟应助142857采纳,获得10
2分钟前
阳光大山完成签到 ,获得积分10
3分钟前
CodeCraft应助莱万特采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
萌道发布了新的文献求助10
3分钟前
香蕉觅云应助wang采纳,获得10
3分钟前
莱万特发布了新的文献求助10
3分钟前
老小孩完成签到 ,获得积分10
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1601
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 620
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5558406
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4643430
关于积分的说明 14670992
捐赠科研通 4584754
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2515164
邀请新用户注册赠送积分活动 1489224
关于科研通互助平台的介绍 1459808